[发明专利]一种大棚内二氧化碳浓度和光照调节方法

说明书

本发明提供了一种大棚内二氧化碳浓度和光照调节方法，包括以下步骤：S1、获取当前信息；S2、判断当前光照强度是否满足最低光照强度，选择进行常规调控或者进入S3进行补偿调控；S3、计算并比较目标剩余完成率α_l和最大剩余完成率α_max；若最大剩余完成率α_max大于目标剩余完成率α_l则不进行调控；否则，进入步骤S4；S4、确定调节能耗W_n最小的预设调节方案；S5、确定补偿调控指令并将其输出至补光执行设备。这种大棚内二氧化碳浓度调节方法先根据作物的光合作用习性确定不同环境条件下的调控预设调节方案，再根据实时光照强度去匹配预设调节方案的二氧化碳区间；当实时光照强度不足的情况下，这种大棚内二氧化碳浓度调节方法还能够采取能耗最小的方案去进行补偿调控。

技术领域

本发明涉及自动化调节领域，尤其涉及一种大棚内二氧化碳浓度和光照调节方法。

背景技术

农业生产是指作物吸收水、二氧化碳和氮磷钾等肥料，在光合作用下形成有机物的过程，此过程中，作物生长最适宜的二氧化碳浓度为1000-1400ppm。但是，大棚空气中的二氧化碳会因为生长条件和时间的推移不断变化，例如，二氧化碳浓度在早上太阳出来时最高，有机肥多施的地块能达1300ppm多，不上有机肥的无土栽培二氧化碳浓度约500ppm；当太阳出来后经过一小时左右的光合作用，二氧化碳浓度会降至和大气中的浓度相仿，即约400ppm；随着光合作用的逐渐增强，大棚中二氧化碳浓度逐渐降低，到上午11点不到200ppm，以上数据说明，温室大棚长期处于“碳饥饿”，即“营养不良”状态。

现有技术中的调控方法一般采用光照不足补光，二氧化碳浓度不足补充二氧化碳的方式进行光照和二氧化碳的调控，但是这种调控方式没有考虑到作物进行光合作用所需要的光照和二氧化碳浓度的最佳比例的选择，且容易造成能耗的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的光照和二氧化碳浓度调节方法没有考虑作物光合作物所需要的光照和二氧化碳浓度的最佳比例和调控设备容易浪费能耗的问题，本发明提供了一种大棚内二氧化碳浓度和光照调节方法来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大棚内二氧化碳浓度和光照调节方法，包括以下步骤：

S1、获取当前信息，所述当前信息包括当前光照强度、获取时刻t₀和当前二氧化碳浓度；

S2、判断当前光照强度是否满足最低光照强度；

若当前光照强度满足最低光照强度则根据当前光照强度在调节数据中确定预设调节方案，根据预设调节方案进行常规调控，计算完成率α_n和总完成率α_all，其中，n指第n个预设调节方案，α_n为第n个预设调节方案对应的完成率，α_all为此次调控后的总完成率；

所述调节数据包括多个所述预设调节方案，每个所述预设调节方案均包括预计执行时间T_n、二氧化碳浓度区间和光照区间；

所述常规调控包括以下步骤：

S201、根据当前光照强度确定目标二氧化碳浓度区间；

S202、判断当前二氧化碳浓度是否处于目标二氧化碳浓度区间；

若当前二氧化碳浓度处于目标二氧化碳浓度区间则不进行调控；

若当前二氧化碳浓度大于目标二氧化碳浓度区间的最大值则输出报警信号；

若当前二氧化碳浓度小于目标二氧化碳浓度区间的最小值则输出二氧化碳控制信号至二氧化碳执行设备；

S203、根据下列公式计算完成率α_n和总完成率α_all；